Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy elektroniki
Koordynator przedmiotu:
Marek NAŁĘCZ
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Informatyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
POEL
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2012/2013
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
30 Obecność na wykładach 5 Przygotowanie do wykładów (powtórzenie materiału przed każdym wykładem) 15 Obecność na ćwiczeniach 15 Przygotowanie do ćwiczeń (rozwiązywanie zadań z podanych zestawów) 12 Przygotowanie do dwóch kolokwiów (samodzielne rozwiązywanie zadań) 16 Obecność na laboratoriach (łącznie z zajęciami organizacyjno-wprowadzającymi) 25 Przygotowanie do laboratoriów 2 Konsultacje z wykładowcą 2 Konsultacje z prowadzącym ćwiczenia 2 Konsultacje z prowadzącym laboratoria 24 Przygotowanie do egzaminu (przy założeniu jednokrotnego zdawania) 3 Obecność na egzaminie (przy założeniu jednokrotnego zdawania) RAZEM 151
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
30 Obecność na wykładach 15 Obecność na ćwiczeniach 16 Obecność na laboratoriach (łącznie z zajęciami organizacyjno-wprowadzającymi) 2 Konsultacje z wykładowcą 2 Konsultacje z prowadzącym ćwiczenia 2 Konsultacje z prowadzącym laboratoria RAZEM 67 => 2.2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
16 Obecność na laboratoriach (łącznie z zajęciami organizacyjno-wprowadzającymi) RAZEM 16 => 0.5 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Algebra Analiza 1
Limit liczby studentów:
120
Cel przedmiotu:
W wyniku zaliczenia przedmiotu student nabywa umiejętność doboru właściwej metody analizy i pomiaru prostego obwodu oraz sformułowania i rozwiązania jego równań, a także wyznaczenia podstawowych wielkości elektrycznych związanych z przebiegami w tym obwodzie.
Treści kształcenia:
• Wykład: Podstawowe elementy obwodowe. Elementy i obwody skupione. Wielkości elektryczne i ich jednostki. Konwencje oznaczeń. Opór, pojemność, indukcyjność. Źródła idealne i rzeczywiste. Równoważność źródeł. Moc i energia. Prawa Kirchhoffa i ich układanie. Grafy skierowane i ich reprezentacje. Drogi, cykle, drzewa. Wielowrotniki. Induk¬cyjności sprzężone, transformator idealny, źródła sterowane, wzmacniacz operacyjny. Metody analizy obwodów rezystancyjnych - zasady: kompensacji, ruchliwości źródeł, superpozycji, źródła zastępcze, metoda prostej oporu. Parametry sygnałów okresowych. Podstawowe przyrządy pomiarowe: oscyloskop, zasilacz, generator funkcyjny, częstościomierz. Podstawy metrologii - pomiar, metody pomiarowe, parametry przyrządów pomiaro¬wych, błąd pomiaru. Dokładność przyrządu, błędy graniczne. Dokumentacja pomiarów. Parametry sygnałów okresowych. Prostowniki. Pojęcie stanu ustalonego. Metoda wskazowa analizy obwodów prądu sinusoidalnego. Wykresy wskazowe. Zespolone prawa Kirchhoffa i równania elementów. Immitancje. Wskazowy schemat zastępczy. Moce dla prądu sinusoidalnego. Dopasowanie energetyczne dla prądu stałego i zmiennego. Moc dysponowana źródła, sprawność energetyczna. Obwody rezonansowe. Definicje rezonansu i dobroci. Szeregowy obwód rezonansowy. Wpływ oporu wewnętrznego źródła. Obwód równoległy trójgałęźny. Szereg Fouriera i jego interpretacja. Widmo zespolone. Analiza obwodów liniowych prądu okresowego. Podstawowe właściwości szeregu Fouriera. Parametry widmowe sygnałów okresowych. Moc dla prądu okresowego. Obwody nieliniowe prądu okresowego. Efekty: prostowania, powielenia częstotli¬wości i mieszania częstotliwości. Analiza komputerowa przykładowych układów. Czwórniki w ujęciu transmisyjnym. Charakterystyki częstotliwościowe, transmitancje dla sygnałów okresowych. Decybele. Charakterystyki Bodego. Grafy przepływowe. Reguły przekształcania grafu. Ścieżki i pętle, reguła Masona. Schematy blokowe. • Ćwiczenia: Prawa Ohma i Kirchhoffa, łączenie ele¬mentów. Źródła, ich za¬miana, dzielni¬ki napięciowe i prądowe. Źródła sterowane, wzmacniacz operacyjny. Metoda superpozycji, źródła zastępcze. Obwody nielinio¬we prądu stałe¬go, składanie charakterystyk elementów nieliniowych. Podstawy metody wskazowej. Wyzna¬czanie immitancji. Przesunię¬cia fazowe, wykresy wskazowe. Obwody rezonansowe. Moce i dopa¬so¬wanie w ob¬wodach prądu sinusoidalnego. Obwody liniowe prądu okresowego. • Laboratoria: 1. Podstawo¬wa aparatura pomiarowa (zasilacz stabilizowany, multimetr cyfrowy, generator funkcyjny, częstościomierz, oscyloskop, sposoby połączeń) 2. Pomiar napięć i prądów (pomiary napięć wyjściowych źródeł o różnym oporze wewnętrznym, pomiar kompensacyjny napięcia, wykonanie protokołu pomiarowego) 3. Źródła zastępcze Thévenina i Nortona (pomiar parametrów źródeł zastępczych, pomiar charakterystyk źródeł zastępczych, weryfikacja twierdzeń o źródłach zastępczych) 4. Obwody liniowe prądu sinusoidalnie zmiennego (badanie przebiegów i wskazów w obwodzie rezonansowym, dopasowanie obciążenia do źródła na maksimum mocy, realizacja podstawowych układów ze wzmacniaczem operacyjnym) 5. Obwody nieliniowe i filtry (składanie charakterystyk u-i elementów, prostownik jedno- i dwupołówkowy, proste filtry pasywne)
Metody oceny:
Ćwiczenia - kolokwium 1 w połowie semestru (0÷12 pkt.) Ćwiczenia - kolokwium 2 pod koniec semestru (0÷13 pkt.) Laboratorium 1 (0÷1 pkt.) Laboratorium 2 (0÷6 pkt.) Laboratorium 3 (0÷6 pkt.) Laboratorium 4 (0÷6 pkt.) Laboratorium 5 (0÷6 pkt.) Egzamin - część testowa (0÷25 pkt.) Egzamin - część zadaniowa (0÷25 pkt.)
Egzamin:
tak
Literatura:
1. J. Osiowski, J. Szabatin: Podstawy teorii obwodów, t. I, II i III, WNT, Warszawa, 1992 (i późniejsze wydania). 2. Praca zbiorowa pod redakcją J. Szabatina i E. Śliwy: Zbiór zadań z teorii obwodów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003, 2008. 3. Z. Filipowicz: Zadania z teorii obwodów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009. 4. St. Bolkowski, W. Brociek, H. Rawa: Teoria obwodów elektrycznych. Zadania, WNT, Warszawa 2010. Zalecane zadania podane zostaną wkrótce. 5. Marek Nałęcz, Marek Rupniewski, Zbigniew Wawrzyniak, Lech Lewandowski, Jerzy Jędrachowicz: Ćwiczenia laboratoryjne z podstaw elektroniki. Preskrypt na prawach rękopisu. Warszawa, 2011. 6. J. Dusza, G. Gortat, A. Leśniewski: Podstawy miernictwa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007. 7. Praca zbiorowa pod redakcją K. Jędrzejewskiego: Laboratorium podstaw pomiarów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
Witryna www przedmiotu:
https://studia.elka.pw.edu.pl/priv/POEL.B oraz http://studia.elka.pw.edu.pl/pub/POEL.B
Uwagi:
• Prowadzący ćwiczenia może, w przypadku wyróżniającej aktywności studenta, przyznać mu dodatkowe punkty (maksymalnie 2). • Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie łącznie co najmniej 50 punktów. Oceny wystawiane są według standardowej skali (pół stopnia co 10 punktów). • Studenci, którzy w czasie trwania semestru osiągną wyniki wskazujące na osiągnięcie zakładanych efektów kształcenia w stopniu łącznie co najmniej dobrym, mogą zostać przez wykładowcę zwolnieni z obowiązku przystąpienia do egzaminu końcowego

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W_1
Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie podstawowych praw i twierdzeń teorii obwodów
Weryfikacja: Egzamin – część testowa, laboratoria 3, 4 i 5
Powiązane efekty kierunkowe: K_W07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02
Efekt W_2
Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie podstawowych wielkości związanych z występującymi w obwodach przebiegami (takich jak moce, energie, charakterystyki widmowe i częstotliwościowe)
Weryfikacja: Ćwiczenia – kolokwia 1 i 2, laboratoria 2, 3 i 4, egzamin – część testowa i zadaniowa
Powiązane efekty kierunkowe: K_W07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02
Efekt W_3
Student ma podstawową wiedzę w zakresie zasad przeprowadzania i opracowywania wyników pomiarów
Weryfikacja: Laboratoria 1 i 2, egzamin - część testowa
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U_1
Student potrafi wyznaczyć napięcia i prądy w prostym obwodzie liniowym prądu stałego, sinusoidalnie zmiennego lub okresowego w stanie ustalonym
Weryfikacja: Ćwiczenia - kolokwia 1 i 2, laboratoria 3, 4 i 5
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09
Efekt Ćwiczenia - kolokwium 1, laboratorium 5, egzamin - część zadaniowa
Student potrafi wyznaczyć napięcia i prądy w prostym obwodzie nieliniowym prądu stałego w stanie ustalonym
Weryfikacja: Wpisz opis
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09
Efekt U_3
Student potrafi dobrać prawidłową metodę analizy obwodu
Weryfikacja: Ćwiczenia – kolokwia 1 i 2, egzamin – część testowa i zadaniowa
Powiązane efekty kierunkowe: K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K_1
Student potrafi pracować indywidualnie i w małym zespole nad budową i pomiarami prostych obwodów
Weryfikacja: Laboratoria 1-5
Powiązane efekty kierunkowe: K_K03, K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K04